Tube de Kundt, notre support, est un simple tube qui peut être ouvert ou fermé, plexiglas ou verre, long ou court. Il nous permet l'étude de l'onde sonore, pour cela nous aurons besoin d'une onde stationnaire. On envoie un signal sonore dans ce tube, à certaines fréquences précises (les fréquences de résonance), on observe, une onde stationnaire. Ces fréquences de résonance sont déterminées par cette formule : f = n V / 2L. (pour un tube ouvert), avec L, longueur du tube et n un entier.
Pourquoi a-t-on une onde stationnaire dans le tube ?
réfléchie (même si à l'extrémité, on a une ouverture, dans ce cas la réflexion est due à une différence
d'impédance). On a donc dans le tube 2 ondes qui s'y propagent : l'onde incidente
Ψ i( x )=Aei( ωt+k x ) et l'onde réfléchie Ψ r ( x )=Ar e i(ωt+k (L−x )) , avec A l’amplitude l’onde, r le
coefficient de réflexion (en pratique, il est environ égal à 1, on le prend égal à 1 pour simplifier les
calculs), ω = 2π f, la pulsation et k = nπ / L, le vecteur d’onde et L la longueur du tube . Ces 2 ondes
sont en phase seulement pour les fréquences de résonance, dans ce cas nous obtenons une onde
stationnaire d’équation Ψ ( x , t )=2 Ae i(ωt−k L ) cos( k ( L−x )) , où 2Ae(i(ωt-kL) la phase de l’onde
et le terme de propagation cos(k(L-x)) (onde oscillante)
Onde incidente + onde réfléchie = onde stationnaire
Comme l'onde est une suite de compressions et de dépressions, on distingue donc 2 types de noeuds
et ventres : pression et vitesse. Effectivement, lorsque l'on a un noeud de vitesse, cela correspond à
un ventre de pression, et inversement. Quand on a un ventre de vitesse, les particules sont dilatées
(non comprimées), d'où le noeud de pression (pression normale).
A partir, d'une onde stationnaire, on peut retrouver la longueur d'onde, caractérisée par ses noeuds et
ses ventres.
Différence entre un tube fermé et ouvert et entre une onde de pression et de vitesse
(http://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_stationnaire_dans_un_tuyau)